本发明专利技术公开了一种用于薄层材料定征的小型超声测量系统。本发明专利技术包括管式结构的探头装置、微型水泵、医用水槽和主控系统。微型水泵通过软管与医用水槽相连接；微型水泵的泵出口通过软管与管式结构的探头装置中的耦合剂管路接口相连；管式结构的探头装置包括主管体、可拆卸喷头、电气适配接口和耦合剂管路接口；主控系统包括超声发射/接收器、高频信号采集器、单轴运动控制器、超声测距模块、电机驱动模块、嵌入式控制器和显示屏。本发明专利技术利用较细的管状结构实现对狭小腔体内部材料的超声检测；利用单轴精密运动装置实现点聚焦超声探头的自动聚焦功能；利用高频测距超声探头精确记录信号采集的空间位置，便于实现薄层材料定征时所需的数据获取。
【技术实现步骤摘要】
【技术保护点】
一种用于薄层材料定征的小型超声测量系统，其特征在于包括管式结构的探头装置、微型水泵、医用水槽和主控系统；微型水泵通过软管与医用水槽相连接，软管一端接在医用水槽侧壁上的出口，另一端接在微型水泵的输入口；微型水泵的泵出口通过软管与管式结构的探头装置中的耦合剂管路接口相连；微型水泵将耦合剂从医用水槽泵入管式结构的探头装置，并最终由可拆卸喷头上的喷口喷出；管式结构的探头装置包括主管体、可拆卸喷头、电气适配接口和耦合剂管路接口；主管体内部设置有耦合剂管路、单轴精密运动装置、点聚焦超声探头、高频超声测距探头、测距用声反射镜、密封卡盘及线缆内管；单轴精密运动装置沿主管体轴线方向运动，其运动轴的穿过密封卡盘的主轴孔位后，与点聚焦超声探头相连接；使得点聚焦超声探头能沿主管体轴线方向；测距用声反射镜安装在单轴精密运动装置的运动端；测距用声反射镜位于单轴精密运动装置的一侧，且与高频超声测距探头位于同一侧；高频超声测距探头设置在主管体内，固定在主管体内的密封卡盘的探头卡孔上，并与主管体相对静止；高频超声测距探头所发射声束传播方向与主管体轴线方向平行，并垂直于测距用声反射镜镜面；密封卡盘通过卡孔设置在主管体的内壁上；线缆内管通过卡盘固定在主管体内部，且线缆内管内部设置有单轴精密运动装置的控制线缆、点聚焦超声探头的信号线、高频超声测距探头的信号线；可拆卸喷头呈管装，其头部为半球形，且其管侧壁具有喷口；可拆卸喷头内设置有定征用声反射镜，定征用声反射镜镜面法线与可拆卸喷头管状部分的轴线呈45度角；喷口中心点与可拆卸喷头管状部分的轴线组成的平面，与定征用声反射镜镜面垂直；主管体与可拆卸喷头之间采用螺纹结构连接，主管体末端具有外螺纹，可拆卸喷头管状部分具有与该外螺纹匹配的内螺纹；主管体与可拆卸喷头连接后，点聚焦超声探头的运动方向与定征用声反射镜镜面法线方向之间的夹角为45度；点聚焦超声探头发射的聚焦声束经定征用声反射镜反射后，聚焦声束以主管体径向方向为中心线传播，并从可拆卸喷头的喷口射出；经待测材料反射的回波声束由可拆卸喷头的喷口进入主管体内，并经过定征用声反射镜反射回到点聚焦超声探头；密封卡盘与可拆卸喷头形成空腔；耦合剂管路盘绕在线缆内管上，其出口端部固定在密封卡盘的管路孔位上，且耦合剂管路的出口端部在密封卡盘与可拆卸喷头形成的空腔内；主控系统包括超声发射/接收器、高频信号采集器、单轴运动控制器、超声测距模块、电机驱动模块、嵌入式控制器和显示屏；其中，超声发射/接收器用于控制点聚焦超声探头的超声发射和回波信号接收，并对回波信号调理放大；高频信号采集器用于将调理放大后的回波信号数字采样，并传送至嵌入式控制器；单轴运动控制器用于驱动和控制单轴精密运动装置的精确运动；超声测距模块控制高频超声测距探头发射和接收高频超声，测量单轴精密运动装置的运动位移，并将该运动位移的信息传送到嵌入式控制器；超声发射/接收器、单轴运动控制器、超声测距模块的通信线路集中于接线端子，接线端子通过线缆和电气适配器与管式结构的探头装置的电气适配接口相连，具体的：线缆的一端与接线端子相连，另一端与电气适配器相连，电气适配器与管式结构的探头装置的电气适配接口相连；在管式结构的探头装置内部，单轴精密运动装置的控制线缆、点聚焦超声探头的信号线、高频超声测距探头的信号线集中连接到电气适配接口；电机驱动模块用于驱动微型水泵，电机驱动模块由驱动接口经电机驱动线缆与微型水泵相连，显示屏则负责测量参数和测量过程的控制交互以及测量结果的显示。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：居冰峰，孙安玉，杜慧林，白小龙，孙泽青，黄元，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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